CN114784820A - 一种动态无功补偿装置的建模方法、系统、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态无功补偿装置的建模方法、系统、设备和介质,通过构建初始稳定模型,以实测波形对应的数据,计算得到实测电力数据,采用实际控制器参数调整初始稳定模型的暂态参数,得到中间稳定模型。在电压穿越故障场景运行中间稳定模型,输出故障电力数据,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,得到动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。解决了现有动态无功补偿装置的建模方式基于通用的理论模型,没有经过实际运行数据的验证,不能准确模拟动态无功补偿装置实际的运行特性,导致生成的动态无功补偿装置模型的适用性低的技术问题。能够以电网端对应的实测波形和实际控制器参数,构建得到适用性高的目标稳定模型。
Description
技术领域
本发明涉及动态无功补偿装置建模技术领域,尤其涉及一种动态无功补偿装置的建模方法、系统、设备和介质。
背景技术
随着资源与环境带来的问题愈加突出,可再生能源技术得到了持续的关注与研究,促进了新能源发电产业的快速发展。新能源发电产业主要包括风电场、光伏电场等新能源发电场,为了确保新能源接入电力系统中可以安全稳定运行,需要在新能源发电场配置相应的动态无功补偿装置。
由于动态无功补偿装置的电压穿越能力对电力系统的电压稳定及频率稳定都有着重要意义,因此,需要对动态无功补偿装置在电压穿越情形下的电磁暂态特性进行建模。
目前,动态无功补偿装置的建模方式通常为从其数学模型出发构建电磁暂态模型,基于电磁暂态模型的典型参数,构建动态无功补偿装置模型。这种建模方式基于通用的理论模型,没有经过实际运行数据的验证,不能准确模拟动态无功补偿装置实际的运行特性,导致生成的动态无功补偿装置模型的适用性低。
发明内容
本发明提供了一种动态无功补偿装置的建模方法、系统、设备和介质,解决了现有动态无功补偿装置的建模方式基于通用的理论模型,没有经过实际运行数据的验证,不能准确模拟动态无功补偿装置实际的运行特性,导致生成的动态无功补偿装置模型的适用性低的技术问题。
本发明提供的一种动态无功补偿装置的建模方法,包括:
响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型;
当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,根据从所述实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据;
采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型;
在预设的电压穿越故障场景运行所述中间稳定模型,输出故障电力数据;
若所述故障电力数据与所述实测电力数据不相等,则调整所述暂态参数,得到所述动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
可选地,所述响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型的步骤,包括:
当接收到输入的初始电力参数时,构建动态无功补偿装置对应的潮流模型,并提取初态数据,所述初态数据包括所述潮流模型输出的无功功率和额外电力数据;
按照所述潮流模型在预设的大功率运行状态下的动态输出特性,更新所述无功功率,得到第一无功功率;
按照所述潮流模型在预设的小功率运行状态下的动态输出特性,更新所述无功功率,得到第二无功功率;
根据所述第一无功功率和所述第二无功功率,分别更新所述额外电力数据,构建与所述动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。
可选地,所述当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,根据从所述实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据的步骤,包括:
当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,获取所述实测波形的高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流;
将所述高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流进行离散傅里叶变换,得到基波相电压以及基波相电流;
采用PARK变换对所述基波相电压以及基波相电流分别进行计算,得到基波相电压正序分量以及基波相电流正序分量;
根据所述基波相电压正序分量以及所述基波相电流正序分量,得到实测电力数据。
可选地,所述实测电力数据包括第一正序电压、第一无功电流和第一无功功率;所述电压穿越故障场景为电压跌落场景和电压升高场景;所述在预设的电压穿越故障场景运行所述中间稳定模型,输出故障电力数据的步骤,包括:
在电压跌落场景运行所述中间稳定模型,得到所述电压跌落场景对应的第一瞬时电压和第一瞬时电流;
通过所述中间稳定模型对所述第一瞬时电压和所述第一瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,输出所述电压跌落场景对应的故障电力数据;
在电压升高场景运行所述中间稳定模型,得到所述电压升高场景对应的第二瞬时电压和第二瞬时电流;
通过所述中间稳定模型对所述第二瞬时电压和所述第二瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,输出所述电压升高场景对应的故障电力数据。
可选地,所述中间稳定模型包括低电压穿越故障模块和低电压穿越模块;当所述电压穿越故障场景为电压跌落场景时,所述故障电力数据包括第二正序电压、第二无功电流和第二无功功率,所述若所述故障电力数据与所述实测电力数据不相等,则调整所述暂态参数,得到所述动态无功补偿装置对应的目标稳定模型的步骤,包括:
若所述第二正序电压与所述第一正序电压不相等,则按照预设第一调整梯度将所述低电压穿越故障模块对应的初始故障电阻标幺值调整为中间故障电阻标幺值;
跳转执行所述采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至所述第二正序电压与所述第一正序电压相等,将当前时刻的所述中间稳定模型确定为目标稳定模型;
若所述第二无功电流与所述第一无功电流不相等,则按照预设第二调整梯度将所述低电压穿越模块的第一无功控制方式、第一调整系数或第一指定值分别对应调整为中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值;
跳转执行所述采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至所述第二无功电流与所述第一无功电流相等,将当前时刻的所述中间稳定模型确定为目标稳定模型。
可选地,所述中间稳定模型包括高电压穿越故障模块和高电压穿越模块;当所述电压穿越故障场景为电压升高场景时,所述故障电力数据包括第三正序电压、第三无功电流和第三无功功率,所述若所述故障电力数据与所述实测电力数据不相等,则调整所述暂态参数,得到所述动态无功补偿装置对应的目标稳定模型的步骤,包括:
若所述第三正序电压与所述第一正序电压不相等,则按照预设第三调整梯度将所述高电压穿越故障模块对应的初始恒阻抗负荷无功改变值调整为中间恒阻抗负荷无功改变值;
跳转执行所述采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至所述第三正序电压与所述第一正序电压相等,将当前时刻的所述中间稳定模型确定为目标稳定模型;
若所述第三无功电流与所述第一无功电流不相等,则按照预设第四调整梯度将所述高电压穿越模块的第二无功控制方式、第二调整系数或第二指定值分别对应调整为中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值;
跳转执行所述采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至所述第三无功电流与所述第一无功电流相等,将当前时刻的所述中间稳定模型确定为目标稳定模型。
可选地,所述方法还包括:
若所述故障电力数据与所述实测电力数据相等,则将当前时刻的所述中间稳定模型确定为目标稳定模型。
本发明还提供了一种动态无功补偿装置的建模系统,包括:
初始稳定模型构建模块,用于响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型;
实测电力数据计算模块,用于当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,根据从所述实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据;
中间稳定模型得到模块,用于采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型;
故障电力数据输出模块,用于在预设的电压穿越故障场景运行所述中间稳定模型,输出故障电力数据;
第一目标稳定模型得到模块,用于若所述故障电力数据与所述实测电力数据不相等,则调整所述暂态参数,得到所述动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
本发明还提供了一种电子设备,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行实现如上述任一项动态无功补偿装置的建模方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现如上述任一项动态无功补偿装置的建模方法。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
本发明通过响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,按照从实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据,并采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型。然后在预设的电压穿越故障场景运行中间稳定模型,输出故障电力数据,并将故障电力数据与实测电力数据进行比较,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,直至故障电力数据与实测电力数据相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。解决了现有动态无功补偿装置的建模方式基于通用的理论模型,没有经过实际运行数据的验证,不能准确模拟动态无功补偿装置实际的运行特性,导致生成的动态无功补偿装置模型的适用性低的技术问题。能够以电网端对应的实测波形和实际控制器参数,构建得到适用性高的目标稳定模型。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种动态无功补偿装置的建模方法的步骤流程图;
图2为本发明实施例二提供的一种动态无功补偿装置的建模方法的步骤流程图;
图3为本发明实施例二提供的一种动态无功补偿装置的建模方法执行过程的流程框图;
图4为本发明实施例三提供的一种动态无功补偿装置的建模系统的结构框图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种动态无功补偿装置的建模方法、系统、设备和介质,用于解决现有动态无功补偿装置的建模方式基于通用的理论模型,没有经过实际运行数据的验证,不能准确模拟动态无功补偿装置实际的运行特性,导致生成的动态无功补偿装置模型的适用性低的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种动态无功补偿装置的建模方法的步骤流程图。
本发明提供的一种动态无功补偿装置的建模方法,包括:
步骤101、响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。
初始电力参数是指电网端对应的网络拓扑、元件参数和负荷参量条件等数据。动态无功补偿装置(SVG)是指设置在电网端,用于对电网端频繁波动的无功功率进行补偿,对电网端的闪变和谐波进行抑制,提高电网端的功率因数,改善电网端的供电质量和使用效率的无功补偿设备。
初始稳定模型是指采用机电暂态仿真软件建立的计算动态无功补偿装置暂态过程输出特性的初始化模型。
在本发明实施例中,接收到输入的初始电力参数时,构建与动态无功补偿装置对应的潮流模型,提取潮流模型输出的无功功率和额外电力数据。按照潮流模型在大功率运行状态和小功率运行状态的动态输出特性分别更新无功功率,得到第一无功功率和第二无功功率。以第一无功功率和第二无功功率,分别更新额外电力数据。以第一无功功率、第二无功功率以及更新后的额外电力数据,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。
步骤102、当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,根据从实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据。
实测波形是指在电网端现场实际检测到的波形或采用硬件在环仿真系统以电网端对应的数据进行仿真得到的波形。实际控制器参数是指设置在电网端的动态无功补偿装置所使用的控制器的参数信息。
电力信息是指高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流,这里的高压通常是指35kV。实测电力数据是指将高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,得到的第一正序电压、第一无功电流和第一无功功率。
在本发明实施例中,接收到电网端对应的实测波形和动态无功补偿装置对应的实际控制器参数时,获取实测波形中的高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流,并对其进行离散傅里叶变换和PARK变换,得到与实测波形对应的第一正序电压、第一无功电流和第一无功功率。
步骤103、采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型。
中间稳定模型是指在初始稳定模型的基础上按照实际控制器参数对应调整初始模型内各项暂态参数,得到的中间模型。
在本发明实施例中,接收到电网端设置的动态无功补偿装置对应的实际控制器参数时,以实际控制器参数,分别对应调整初始稳定模型中各个模块的各项暂态参数,从而得到中间稳定模型。
步骤104、在预设的电压穿越故障场景运行中间稳定模型,输出故障电力数据。
电压穿越故障场景包括由低电压穿越故障造成的电压跌落场景和由高电压穿越故障造成的电压升高场景。
故障电力数据是指中间稳定模型在电压跌落场景运行时,输出的第二正序电压、第二无功电流和第二无功功率;中间稳定模型在电压升高场景运行时,输出的第三正序电压、第三无功电流和第三无功功率。
在本发明实施例中,结合初始电力参数以及电网端对应的实际控制器参数,设置电压跌落场景和电压升高场景。在电压跌落场景运行中间稳定模型,输出第二正序电压、第二无功电流和第二无功功率;在电压升高场景运行中间稳定模型,输出第三正序电压、第三无功电流和第三无功功率。
步骤105、若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,得到动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
目标稳定模型是指在电网端出现预设的电压穿越故障场景时,可以使动态无功补偿装置及时对电网端对应参数进行调整,确保电网端的电力系统保持电压稳定及频率稳定的模型。
在本发明实施例中,使中间稳定模型在电压跌落场景运行,将输出的故障电力数据与实测电力数据进行比较,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整中间稳态模型的暂态参数,直至故障电力数据与实测电力数据相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。使中间稳定模型在电压升高场景运行,将输出的故障电力数据与实测电力数据进行比较,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整中间稳态模型的暂态参数,直至故障电力数据与实测电力数据相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。在动态无功补偿装置上设置该目标稳定模型,当电网端出现低电压穿越故障或高电压穿越故障时,即出现电压跌落场景或电压升高场景时,目标稳定模型可以提供对应的暂态参数,从而使动态无功补偿装置可以及时调节相关数据,确保电网端的电力系统保持电压稳定及频率稳定。
在本发明实施例中,通过响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,按照从实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据,并采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型。然后在预设的电压穿越故障场景运行中间稳定模型,输出故障电力数据,并将故障电力数据与实测电力数据进行比较,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,直至故障电力数据与实测电力数据相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。解决了现有动态无功补偿装置的建模方式基于通用的理论模型,没有经过实际运行数据的验证,不能准确模拟动态无功补偿装置实际的运行特性,导致生成的动态无功补偿装置模型的适用性低的技术问题。能够以电网端对应的实测波形和实际控制器参数,构建得到适用性高的目标稳定模型。
请参阅图2,图2为本发明实施例二提供的一种动态无功补偿装置的建模方法的步骤流程图。
步骤201、响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。
可选地,步骤201可以包括以下子步骤S11-S14:
S11、当接收到输入的初始电力参数时,构建动态无功补偿装置对应的潮流模型,并提取初态数据,初态数据包括潮流模型输出的无功功率和额外电力数据。
额外电力数据包括有功功率以及电网端各部分节点电压和功率。
需要说明的是,采用机电暂态仿真软件构建动态无功补偿装置与无穷大系统的潮流模型,且机电暂态仿真软件选用由中国电科院开发的BPA软件。
在本发明实施例中,当接收到电网端对应的网络拓扑、元件参数和负荷参量条件时,采用BPA软件构建动态无功补偿装置与无穷大系统的潮流模型,潮流模型以电网端对应的网络拓扑、元件参数和负荷参量条件进行潮流计算,得到设置在电网端的无功补偿装置初态对应的无功电流、无功功率以及电网端各部分节点电压和功率。
S12、按照潮流模型在预设的大功率运行状态下的动态输出特性,更新无功功率,得到第一无功功率。
需要说明的是,由于动态无功补偿装置通常处于大功率运行状态或小功率运行状态,因此在建模的过程中需要考虑动态无功补偿装置分别处于这两种运行状态时,对应的参数变化。动态无功补偿装置处于大功率运行状态时的功率取值范围为0.9Qn≦Q≦Qn。动态无功补偿装置处于小功率运行状态时的功率取值范围为0.1Qn≦Q≦0.3Qn。
在本发明实施例中,以初始电力参数,从0.9Qn≦Q≦Qn中,选取大功率运行状态对应的功率值。使潮流模型处于该功率值对应的大功率运行状态进行潮流计算,将无功功率更新为第一无功功率。
S13、按照潮流模型在预设的小功率运行状态下的动态输出特性,更新无功功率,得到第二无功功率。
在本发明实施例中,以初始电力参数,从0.1Qn≦Q≦0.3Qn中,选取小功率运行状态对应的功率值。使潮流模型处于该功率值对应的小功率运行状态进行潮流计算,将无功功率更新为第二无功功率。
S14、根据第一无功功率和第二无功功率,分别更新额外电力数据,构建与动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。
在本法实施例中,潮流模型在大功率运行状态下和小功率运行状态下,分别更新得到第一无功功率和第二无功功率,并按照第一无功功率和第二无功功率分别更新对应的有功功率以及电网端各部分节点电压和功率。构建与动态无功补偿装置大功率运行状态和小功率运行状态对应的初始稳定模型。
步骤202、当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,获取实测波形的高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流。
在本发明实施例中,当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,获取实测波形的35kV侧三相瞬时电压和三相瞬时电流。
步骤203、将高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流进行离散傅里叶变换,得到基波相电压以及基波相电流。
基波相电压包括实部和虚部,基波相电流包括实部和虚部。
在本发明实施例中,将35kV侧三相瞬时电压va、vb、vc和三相瞬时电流ia、ib、ic进行离散傅里叶变换,即将三相瞬时电压va、vb、vc分别代入下述公式(1)和公式(2),计算得到基波相电压的实部VAsin、VBsin、VCsin和虚部VAcos、VBcos、VCcos。将三相瞬时电流ia、ib、ic分别代入下述公式(3)和公式(4),计算得到基波相电流的实部IAsin、IBsin、ICsin和虚部IAcos、IBcos、ICcos。
步骤204、采用PARK变换对基波相电压以及基波相电流分别进行计算,得到基波相电压正序分量以及基波相电流正序分量。
基波相电压正序分量包括实部和虚部;基波相电流正序分量包括实部和虚部。
在本发明实施例中,将基波相电压的实部VAsin、VBsin、VCsin和虚部VAcos、VBcos、VCcos分别代入下述公式(5)和公式(6)进行PARK变换,得到基波相电压正序分量的实部V1sin和虚部V1cos:
将基波相电流的实部IAsin、IBsin、ICsin和虚部IAcos、IBcos、ICcos分别代入下述公式(7)和公式(8)进行PARK变换,得到基波相电流正序分量的实部I1sin和虚部I1cos:
步骤205、根据基波相电压正序分量以及基波相电流正序分量,得到实测电力数据。
实测电力数据包括第一正序电压、第一无功电流和第一无功功率。
在本发明实施例中,第一正序电压公式为:
将基波相电压正序分量的实部V1sin和虚部V1cos代入第一正序电压公式,计算得到第一正序电压V1。
第一无功功率公式为:
Q1=1.5(V1cos·I1cos-V1sin·I1sin)
将基波相电压正序分量的实部V1sin和虚部V1cos以及基波相电流正序分量的实部I1sin和虚部I1cos代入第一无功功率公式,计算得到第一无功功率Q1。
第一无功电流公式为:
将第一无功功率Q1以及基波相电压正序分量的实部V1sin和虚部V1cos代入第一无功电流公式,计算得到第一无功电流Iq1。
步骤206、采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型。
初始稳定模型包括主控制模块、附加控制模块、装置定无功模块、低电压穿越模块、高电压穿越模块、低电压穿越故障模块、高电压穿越故障模块和输出模块。
在本发明实施例中,将主控制模块内的参数设置与动态无功补偿装置对应的实际控制器参数相同。设置附加控制模块的电压限幅VMAX和VMIN,以及最大无功电流ICMAX和ILMAX。将装置定无功模块内的参数设置与主控制模块的参数相同。
以实际控制器参数,设置低压穿越模块在电压跌落场景的无功控制方式、进入和退出低电压穿越故障对应的关键定值;以实际控制器参数,设置高压穿越模块在电压升高场景的无功控制方式以及进入和退出高电压穿越故障的关键定值,其中关键定值包括调整系数和指定值。
将输出模块设置为用于输出所有的变量,变量包括第二正序电压、第二无功电流、第二无功功率、第三正序电压、第三无功电流和第三无功功率。按照实测波形处于电压跌落场景时对应的故障信息,设置低电压穿越故障模块的故障位置、故障时刻和故障电阻标幺值;按照实测波形处于电压升高场景时对应的故障信息,设置高电压穿越故障模块的故障位置、故障时刻和恒阻抗负荷无功改变值。将低电压穿越故障模块和高电压穿越故障模块的故障位置设置在动态无功补偿装置的并网点35kV侧。
步骤207、在预设的电压穿越故障场景运行中间稳定模型,输出故障电力数据。
实测电力数据包括第一正序电压、第一无功电流和第一无功功率。电压穿越故障场景为电压跌落场景和电压升高场景。
可选地,步骤207可以包括以下子步骤S21-S24:
S21、在电压跌落场景运行中间稳定模型,得到电压跌落场景对应的第一瞬时电压和第一瞬时电流。
电压跌落场景的电压跌落数据包括0.2p.u.、0.5p.u.、0.7p.u.和0.85p.u.。
在本发明实施例中,将中间稳定模型分别运行在电压跌落数据内各个数据对应的电压跌落场景,得到各个电压跌落场景对应的第一瞬时电压和第一瞬时电流。
S22、通过中间稳定模型对第一瞬时电压和第一瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,输出电压跌落场景对应的故障电力数据。
在本发明实施例中,将各个电压跌落场景对应的第一瞬时电压分别代入上述公式(1)和公式(2),计算得到对应的基波相电压的实部和虚部。再将得到的基波相电压的实部和虚部分别代入上述公式(5)和公式(6)进行PARK变换,得到电压跌落场景对应的基波相电压正序分量的实部和虚部。
将各个电压跌落场景对应的第一瞬时电流分别代入上述公式(3)和公式(4),计算得到对应的基波相电流的实部和虚部。再将得到的基波相电流的实部和虚部分别代入上述公式(7)和公式(8)进行PARK变换,得到电压跌落场景对应的基波相电流正序分量的实部和虚部。
第二正序电压、第二无功电流和第二无功功率的计算公式与第一正序电压、第一无功电流和第一无功功率的计算公式相同。
分别将各个电压跌落场景对应的基波相电压正序分量的实部和虚部代入第一正序电压公式,计算得到电压跌落场景对应的第二正序电压。
分别将各个电压跌落场景对应的基波相电压正序分量的实部和虚部以及基波相电流正序分量的实部和虚部代入第一无功功率公式,计算得到对应第二无功功率。
分别将各个电压跌落场景对应的第二无功功率以及基波相电压的实部和虚部代入第一无功电流公式,计算得到电压跌落场景对应的第二无功电流。
S23、在电压升高场景运行中间稳定模型,得到电压升高场景对应的第二瞬时电压和第二瞬时电流。
电压升高场景的电压升高数据包括1.25p.u.和1.3p.u.。
在本发明实施例中,将中间稳定模型分别运行在电压升高数据内各个数据对应电压升高场景,得到各个电压升高场景对应的第二瞬时电压和第二瞬时电流。
S24、通过中间稳定模型对第二瞬时电压和第二瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,输出电压升高场景对应的故障电力数据。
在本发明实施例中,将各个电压升高场景对应的第二瞬时电压分别代入上述公式(1)和公式(2),计算得到对应的基波相电压的实部和虚部。再将得到的基波相电压的实部和虚部分别代入上述公式(5)和公式(6)进行PARK变换,得到对应的基波相电压正序分量的实部和虚部。
将各个电压升高场景对应的第二瞬时电流分别代入上述公式(3)和公式(4),计算得到对应的基波相电流的实部和虚部。再将得到的基波相电流的实部和虚部分别代入上述公式(7)和公式(8)进行PARK变换,得到对应的基波相电流正序分量的实部和虚部。
第三正序电压、第三无功电流和第三无功功率的计算公式与第一正序电压、第一无功电流和第一无功功率的计算公式相同。
分别将各个电压升高场景对应的基波相电压正序分量的实部和虚部代入第一正序电压公式,计算得到对应的第三正序电压。
分别将各个电压升高场景对应的基波相电压正序分量的实部和虚部以及基波相电流正序分量的实部和虚部代入第一无功功率公式,计算得到对应第三无功功率。
分别将各个电压升场景对应的第三无功功率以及基波相电压的实部和虚部代入第一无功电流公式,计算得到对应的第三无功电流。
步骤208、若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,得到动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
可选地,步骤208可以包括以下子步骤S31-S32:
S31、当电压穿越故障场景为电压跌落场景时,故障电力数据包括第二正序电压、第二无功电流和第二无功功率,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,得到动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
进一步地,中间稳定模型包括低电压穿越故障模块和低电压穿越模块,步骤S31可以包括以下子步骤S311-S314:
S311、若第二正序电压与第一正序电压不相等,则按照预设第一调整梯度将低电压穿越故障模块对应的初始故障电阻标幺值调整为中间故障电阻标幺值。
预设第一调整梯度是指以电网端对应的实测波形和实际控制器参数,结合电压跌落场景,设置每次调整故障电阻标幺值变化幅度对应的数值。
需要说明的是,针对不同的电压穿越故障场景以及不同类型的实测波形和实际控制器参数,对故障电阻标幺值的调整梯度有所不同,本领域技术人员可以根据不同的电压穿越故障场景以及不同类型的实测波形和实际控制器参数,设置相应的调整梯度,本发明实施例对此不作限制。
在本发明实施例中,将中间稳定模型运行在电压跌落场景时,输出的第二正序电压与由实测波形提取的电力信息计算得到的第一正序电压进行比较,当第二正序电压与第一正序电压不相等时,按照预设第一调整梯度调整中间稳定模型内的低电压穿越故障模块对应的初始故障电阻标幺值,从而得到中间故障电阻标幺值。
S312、跳转执行采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至第二正序电压与第一正序电压相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。
在本发明实施例中,由于第二正序电压与第一正序电压不相等,则将初始故障电阻标幺值调整为中间故障电阻标幺值,并按照实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到调整后的中间稳定模型。将调整后的中间稳定模型再次运行在电压跌落场景,输出对应的第二正序电压,将其与第一正序电压进行比较,若第二正序电压与第一正序电压还是不相等,则重复上述步骤,直至第二正序电压与第一正序电压相等,将当前时刻的第二正序电压确定为目标稳定模型对应的目标正序电压。
S313、若第二无功电流与第一无功电流不相等,则按照预设第二调整梯度将低电压穿越模块的第一无功控制方式、第一调整系数或第一指定值分别对应调整为中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值。
第二调整梯度是指以无功控制方式的类型、第一调整系数和第一指定值的取值范围,设置每次调整第一无功控制方式、第一调整系数或第一指定值对应的调整方式。
第一调整系数是指低电压穿越系数,低电压穿越系数在1.0~2.0范围取值,通常将低电压穿越系数选取为1.5。
第一指定值是指低电压穿越电压调整基准电压和动态无功补偿装置额定电流,其中,低电压穿越电压调整基准电压的取值范围为0.85p.u.~0.9p.u.,通常取0.9p.u.。
第一无功控制方式包括第一定无功电流控制方式和第二定无功电流控制方式,第一定无功电流控制方式对应的表达式为Iq=Iq0+k1×(VLmax-Vsvg)×IN;第二定无功电流控制方式对应的表达式为Iq=k1×(VLmax-Vsvg)×IN,其中Iq0为动态无功补偿装置故障前电流;k1为低电压穿越系数,VLmax为低电压穿越电压调整基准电压,Vsvg为动态无功补偿装置控制目标母线的正序电压;IN为动态无功补偿装置额定电流。
在本发明实施例中,当第二无功电流与第一无功电流不相等时,首先按照实际控制器参数确定低电压穿越模块选用的第一无功控制方式为第一定无功电流控制方式或第二定无功电流控制方式,确定第一无功控制方式对应的表达式。以从实测波形提取到的电力信息,确定动态无功补偿装置控制目标母线的正序电压Vsvg。若第一无功控制方式对应的表达式为第一定无功电流控制方式,则可以根据动态无功补偿装置故障前的电流确定动态无功补偿装置故障前电流Iq0。以实际控制器参数,结合低电压穿越系数k1、低电压穿越电压调整基准电压VLmax的取值范围,分别调整VLmax、IN或k1,从而得到中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值,同理若第一无功控制方式对应的表达式为第二定无功电流控制方式,同样需要调整VLmax、IN或k1,方法同上。
S314、跳转执行采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至第二无功电流与第一无功电流相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。
在本发明实施例中,以调整得到的中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值,对应调整初始稳定模型中的第一无功控制方式、第一调整系数或第一指定值,结合实际控制器参数调整初始稳定模型的其他暂态参数,得到调整后的中间稳定模型。再次在电压跌落场景运行中间稳定模型,得到电压跌落场景对应的第一瞬时电压和第一瞬时电流,对第一瞬时电压和第一瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,并结合第一正序电压公式、第一无功功率公式和第一无功电流公式,计算得到调整后得第二无功电流,将第二无功电流与第一无功电流进行比较,若第二无功电流与第一无功电流不相等,则继续调整按照预设第二调整梯度将低电压穿越模块的第一无功控制方式、第一调整系数或第一指定值,重复上述步骤,直至第二无功电流与第一无功电流相等,将当前时刻的第二无功电流确定为目标稳定模型对应的目标无功电流。
S32、当电压穿越故障场景为电压升高场景时,故障电力数据包括第三正序电压、第三无功电流和第三无功功率,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,得到动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
进一步地,中间稳定模型包括高电压穿越故障模块和高电压穿越模块,步骤S32可以包括以下子步骤S321-S324:
S321、若第三正序电压与第一正序电压不相等,则按照预设第三调整梯度将高电压穿越故障模块对应的初始恒阻抗负荷无功改变值调整为中间恒阻抗负荷无功改变值。
预设第三调整梯度是指以电网端对应的实测波形和实际控制器参数,结合电压升高场景,设置每次恒阻抗负荷无功改变值变化幅度对应的数值。
需要说明的是,针对不同的电压穿越故障场景以及不同类型的实测波形和实际控制器参数,对恒阻抗负荷无功改变值的调整梯度有所不同,本领域技术人员可以根据不同的电压穿越故障场景以及不同类型的实测波形和实际控制器参数,设置相应的调整梯度,本发明实施例对此不作限制。
在本发明实施例中,将中间稳定模型运行在电压升高场景时,输出的第三正序电压与由实测波形提取的电力信息计算得到的第一正序电压进行比较,当第三正序电压与第一正序电压不相等时,按照预设第三调整梯度调整中间稳定模型内的高电压穿越故障模块对应的初始恒阻抗负荷无功改变值,从而得到中间恒阻抗负荷无功改变值。
S322、跳转执行采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至第三正序电压与第一正序电压相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。
在本发明实施例中,由于第三正序电压与第一正序电压不相等,则将初始恒阻抗负荷无功改变值调整为中间恒阻抗负荷无功改变值,并按照实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到调整后的中间稳定模型。将调整后的中间稳定模型再次运行在电压升高场景,输出对应的第三正序电压,将其与第一正序电压进行比较,若第三正序电压与第一正序电压还是不相等,则重复上述步骤,直至第三正序电压与第一正序电压相等,将当前时刻的第三正序电压确定为目标稳定模型对应的目标正序电压。
S323、若第三无功电流与第一无功电流不相等,则按照预设第四调整梯度将高电压穿越模块的第二无功控制方式、第二调整系数或第二指定值分别对应调整为中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值。
第四调整梯度是指以无功控制方式的类型、第二调整系数和第二指定值的取值范围,设置每次调整第二无功控制方式、第二调整系数或第二指定值对应的调整方式。
第二调整系数是指高电压穿越系数,高电压穿越系数在3.0~5.0范围取值,通常将高电压穿越系数选取为3。
第二指定值是指高电压穿越电压调整基准电压和动态无功补偿装置额定电流,其中,高电压穿越电压调整基准电压的取值范围为1.1p.u.~1.15p.u.,通常取1.1p.u.。
第二无功控制方式包括第三定无功电流控制方式和第四定无功电流控制方式,第三定无功电流控制方式对应的表达式为Iq=Iq0+h2×(VHmin-Vsvg)×IN;第四定无功电流控制方式对应的表达式为Iq=k2×(VHmin-Vsvg)×IN,其中Iq0为动态无功补偿装置故障前电流;k2为高电压穿越系数,VHmin为高电压穿越电压调整基准电压,Vsvg为动态无功补偿装置控制目标母线的正序电压;IN为动态无功补偿装置额定电流。
在本发明实施例中,当第三无功电流与第一无功电流不相等时,先按照实际控制器参数确定高电压穿越模块选用的第二无功控制方式为第三定无功电流控制方式或第四定无功电流控制方式,得到第二无功控制方式对应的表达式。以从实测波形提取到的电力信息,确定动态无功补偿装置控制目标母线的正序电压Vsvg。若第二无功控制方式对应的表达式为第三定无功电流控制方式,则可以根据动态无功补偿装置故障前的电流确定动态无功补偿装置故障前电流Iq0。以实际控制器参数,结合高电压穿越系数k2、高电压穿越电压调整基准电压VHmin的取值范围,分别调整VHmin、IN或k2,从而得到中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值,同理若第二无功控制方式对应的表达式为第四定无功电流控制方式,同样需要调整VHmin、IN或k2,方法同上。
S324、跳转执行采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至第三无功电流与第一无功电流相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。
在本发明实施例中,以调整得到的中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值,对应调整初始稳定模型中的第二无功控制方式、第二指定值或第二调整系数,结合实际控制器参数调整初始稳定模型的其他暂态参数,得到调整后的中间稳定模型。再次在电压升高场景运行中间稳定模型,得到电压升高场景对应的第二瞬时电压和第二瞬时电流,对第二瞬时电压和第二瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,并结合第一正序电压公式、第一无功功率公式和第一无功电流公式,计算得到调整后得第三无功电流,将第三无功电流与第一无功电流进行比较,若第三无功电流与第一无功电流不相等,则继续调整按照预设第四调整梯度将高电压穿越模块的第二无功控制方式、第二调整系数或第二指定值,重复上述步骤,直至第三无功电流与第一无功电流相等,将当前时刻的第三无功电流确定为目标稳定模型对应的目标无功电流。
步骤209、若故障电力数据与实测电力数据相等,则将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。
在本发明实施例中,以初始稳定模型在第一无功功率和第二无功功率运行两种状态下,结合电网端对应的实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型。并在电压升高场景和电压跌落场景运行中间稳定模型,计算出对应的故障电力数据,将故障电力数据与以电网端对应场景的实测波形提取到的电力信息计算得到的实测电力数据进行比较,故障电力数据与实测电力数据相等,则直接将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。
如图3所示,步骤1:采用机电暂态仿真软件构建动态无功补偿装置与无穷大系统的潮流模型;
步骤2:以实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据;
步骤3:采用机电暂态仿真软件,按照动态无功补偿装置的大功率运行状态和小功率运行状态更新初态数据,得到第一无功功率、第二无功功率和对应的额外电力数据,以潮流模型输出的第一无功功率、第二无功功率和对应的额外电力数据,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型;
步骤4:以实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型;
步骤5:在电压跌落场景和电压升高场景运行中间稳定模型,输出对应的故障电力数据;
步骤6:分别比较故障电力数据与实测电力数据是否相等,若否,则调整暂态参数,并跳转执行步骤4,直至故障电力数据与实测电力数据相等;若是,则将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型,建模结束。
在本发明实施例中,通过以初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的潮流模型,并提取初态数据。按照动态无功补偿装置的大功率运行状态和小功率运行状态更新初态数据,得到与动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。从电网端对应的实测波形和实际控制器参数中,获取实测波形的高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流,对三相瞬时电压和三相瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,并结合第一正序电压公式、第一无功功率公式和第一无功电流公式,计算得到实测电力数据。
以实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型。在实测波形对应的电压跌落场景和电压升高场景运行中间稳定模型,输出对应的故障电力数据,并将故障电力数据分别与实测电力数据进行比较,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,直至故障电力数据与实测电力数据相等。若故障电力数据与实测电力数据相等,则直接将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。解决了现有动态无功补偿装置的建模方式基于通用的理论模型,没有经过实际运行数据的验证,不能准确模拟动态无功补偿装置实际的运行特性,导致生成的动态无功补偿装置模型的适用性低的技术问题。本发明能够按照设置在电网端的无功补偿装置在大功率运行和小功率运行状态下,以电网端现场实测波形对应的电压穿越故障场景,模拟动态无功补偿装置的暂态过程输出特性,并与实测电力数据进行比较调整,从而得到适用性较高的目标稳定模型。
请参阅图4,图4为本发明实施例三提供的一种动态无功补偿装置的建模系统的结构框图。
本发明实施例提供一种动态无功补偿装置的建模系统,包括:
初始稳定模型构建模块401,用于响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型;
实测电力数据计算模块402,用于当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,根据从实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据;
中间稳定模型得到模块403,用于采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型;
故障电力数据输出模块404,用于在预设的电压穿越故障场景运行中间稳定模型,输出故障电力数据;
第一目标稳定模型得到模块405,用于若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,得到动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
可选地,初始稳定模型构建模块401包括:
初态数据提取模块,用于当接收到输入的初始电力参数时,构建动态无功补偿装置对应的潮流模型,并提取初态数据,初态数据包括潮流模型输出的无功功率和额外电力数据。
第一无功功率得到模块,用于按照潮流模型在预设的大功率运行状态下的动态输出特性,更新无功功率,得到第一无功功率。
第二无功功率得到模块,用于按照潮流模型在预设的小功率运行状态下的动态输出特性,更新无功功率,得到第二无功功率。
初始稳定模型构建子模块,用于根据第一无功功率和第二无功功率,分别更新额外电力数据,构建与动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。
可选地,实测电力数据计算模块402包括:
瞬时电压电流获取模块,用于当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,获取实测波形的高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流。
基波相电压电流得到模块,用于将高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流进行离散傅里叶变换,得到基波相电压以及基波相电流。
基波相电压电流正序分量得到模块,用于采用PARK变换对基波相电压以及基波相电流分别进行计算,得到基波相电压正序分量以及基波相电流正序分量。
实测电力数据得到模块,用于根据基波相电压正序分量以及基波相电流正序分量,得到实测电力数据。
可选地,故障电力数据输出模块404包括:
第一瞬时电压电流得到模块,用于在电压跌落场景运行中间稳定模型,得到电压跌落场景对应的第一瞬时电压和第一瞬时电流。
电压跌落故障电力数据得到模块,用于通过中间稳定模型对第一瞬时电压和第一瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,输出电压跌落场景对应的故障电力数据。
第二瞬时电压电流得到模块,用于在电压升高场景运行中间稳定模型,得到电压升高场景对应的第二瞬时电压和第二瞬时电流。
电压升高故障电力数据得到模块,用于通过中间稳定模型对第二瞬时电压和第二瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,输出电压升高场景对应的故障电力数据。
可选地,第一目标稳定模型得到模块405包括:
电压跌落目标稳定模型得到模块,用于中间稳定模型包括低电压穿越故障模块和低电压穿越模块;当电压穿越故障场景为电压跌落场景时,故障电力数据包括第二正序电压、第二无功电流和第二无功功率,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,得到动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
进一步地,电压跌落目标稳定模型得到模块还可以执行以下步骤:
若第二正序电压与第一正序电压不相等,则按照预设第一调整梯度将低电压穿越故障模块对应的初始故障电阻标幺值调整为中间故障电阻标幺值;
跳转执行采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至第二正序电压与第一正序电压相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型;
若第二无功电流与第一无功电流不相等,则按照预设第二调整梯度将低电压穿越模块的第一无功控制方式、第一调整系数或第一指定值分别对应调整为中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值;
跳转执行采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至第二无功电流与第一无功电流相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。
电压升高目标稳定模型得到模块,用于中间稳定模型包括高电压穿越故障模块和高电压穿越模块;当电压穿越故障场景为电压升高场景时,故障电力数据包括第三正序电压、第三无功电流和第三无功功率,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,得到动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
进一步地,电压升高目标稳定模型得到模块还可以执行以下步骤:
若第三正序电压与第一正序电压不相等,则按照预设第三调整梯度将高电压穿越故障模块对应的初始恒阻抗负荷无功改变值调整为中间恒阻抗负荷无功改变值;
跳转执行采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至第三正序电压与第一正序电压相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型;
若第三无功电流与第一无功电流不相等,则按照预设第四调整梯度将高电压穿越模块的第二无功控制方式、第二调整系数或第二指定值分别对应调整为中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值;
跳转执行采用实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至第三无功电流与第一无功电流相等,将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。
可选地,系统还包括:
第二目标稳定模型得到模块,用于若故障电力数据与实测电力数据相等,则将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。
在本发明实施例中,通过以初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的潮流模型,并提取初态数据。按照动态无功补偿装置的大功率运行状态和小功率运行状态更新初态数据,得到与动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。从电网端对应的实测波形和实际控制器参数中,获取实测波形的高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流,对三相瞬时电压和三相瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,并结合第一正序电压公式、第一无功功率公式和第一无功电流公式,计算得到实测电力数据。
以实际控制器参数调整初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型。在实测波形对应的电压跌落场景和电压升高场景运行中间稳定模型,输出对应的故障电力数据,并将故障电力数据分别与实测电力数据进行比较,若故障电力数据与实测电力数据不相等,则调整暂态参数,直至故障电力数据与实测电力数据相等。若故障电力数据与实测电力数据相等,则直接将当前时刻的中间稳定模型确定为目标稳定模型。解决了现有动态无功补偿装置的建模方式基于通用的理论模型,没有经过实际运行数据的验证,不能准确模拟动态无功补偿装置实际的运行特性,导致生成的动态无功补偿装置模型的适用性低的技术问题。能够按照设置在电网端的无功补偿装置在大功率运行和小功率运行状态下,以电网端现场实测波形对应的电压穿越故障场景,模拟动态无功补偿装置的暂态过程输出特性,并与实测电力数据进行比较调整,从而得到适用性较高的目标稳定模型。
本发明实施例的一种电子设备,电子设备包括:存储器及处理器,存储器中储存有计算机程序;计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行如上述任一实施例的动态无功补偿装置的建模方法。
存储器可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器具有用于执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。例如,用于程序代码的存储空间可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘,紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。这些代码当由计算处理设备运行时,导致该计算处理设备执行上面所描述的岗位推荐方法中的各个步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例的动态无功补偿装置的建模方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种动态无功补偿装置的建模方法,其特征在于,包括:
响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型;
当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,根据从所述实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据;
采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型;
在预设的电压穿越故障场景运行所述中间稳定模型,输出故障电力数据;
若所述故障电力数据与所述实测电力数据不相等,则调整所述暂态参数,得到所述动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
2.根据权利要求1所述的动态无功补偿装置的建模方法,其特征在于,所述响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型的步骤,包括:
当接收到输入的初始电力参数时,构建动态无功补偿装置对应的潮流模型,并提取初态数据,所述初态数据包括所述潮流模型输出的无功功率和额外电力数据;
按照所述潮流模型在预设的大功率运行状态下的动态输出特性,更新所述无功功率,得到第一无功功率;
按照所述潮流模型在预设的小功率运行状态下的动态输出特性,更新所述无功功率,得到第二无功功率;
根据所述第一无功功率和所述第二无功功率,分别更新所述额外电力数据,构建与所述动态无功补偿装置对应的初始稳定模型。
3.根据权利要求1所述的动态无功补偿装置的建模方法,其特征在于,所述当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,根据从所述实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据的步骤,包括:
当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,获取所述实测波形的高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流;
将所述高压侧三相瞬时电压和三相瞬时电流进行离散傅里叶变换,得到基波相电压以及基波相电流;
采用PARK变换对所述基波相电压以及基波相电流分别进行计算,得到基波相电压正序分量以及基波相电流正序分量;
根据所述基波相电压正序分量以及所述基波相电流正序分量,得到实测电力数据。
4.根据权利要求1所述的动态无功补偿装置的建模方法,其特征在于,所述实测电力数据包括第一正序电压、第一无功电流和第一无功功率;所述电压穿越故障场景为电压跌落场景和电压升高场景;所述在预设的电压穿越故障场景运行所述中间稳定模型,输出故障电力数据的步骤,包括:
在电压跌落场景运行所述中间稳定模型,得到所述电压跌落场景对应的第一瞬时电压和第一瞬时电流;
通过所述中间稳定模型对所述第一瞬时电压和所述第一瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,输出所述电压跌落场景对应的故障电力数据;
在电压升高场景运行所述中间稳定模型,得到所述电压升高场景对应的第二瞬时电压和第二瞬时电流;
通过所述中间稳定模型对所述第二瞬时电压和所述第二瞬时电流进行离散傅里叶变换和PARK变换,输出所述电压升高场景对应的故障电力数据。
5.根据权利要求4所述的动态无功补偿装置的建模方法,其特征在于,所述中间稳定模型包括低电压穿越故障模块和低电压穿越模块;当所述电压穿越故障场景为电压跌落场景时,所述故障电力数据包括第二正序电压、第二无功电流和第二无功功率,所述若所述故障电力数据与所述实测电力数据不相等,则调整所述暂态参数,得到所述动态无功补偿装置对应的目标稳定模型的步骤,包括:
若所述第二正序电压与所述第一正序电压不相等,则按照预设第一调整梯度将所述低电压穿越故障模块对应的初始故障电阻标幺值调整为中间故障电阻标幺值;
跳转执行所述采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至所述第二正序电压与所述第一正序电压相等,将当前时刻的所述中间稳定模型确定为目标稳定模型;
若所述第二无功电流与所述第一无功电流不相等,则按照预设第二调整梯度将所述低电压穿越模块的第一无功控制方式、第一调整系数或第一指定值分别对应调整为中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值;
跳转执行所述采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至所述第二无功电流与所述第一无功电流相等,将当前时刻的所述中间稳定模型确定为目标稳定模型。
6.根据权利要求4所述的动态无功补偿装置的建模方法,其特征在于,所述中间稳定模型包括高电压穿越故障模块和高电压穿越模块;当所述电压穿越故障场景为电压升高场景时,所述故障电力数据包括第三正序电压、第三无功电流和第三无功功率,所述若所述故障电力数据与所述实测电力数据不相等,则调整所述暂态参数,得到所述动态无功补偿装置对应的目标稳定模型的步骤,包括:
若所述第三正序电压与所述第一正序电压不相等,则按照预设第三调整梯度将所述高电压穿越故障模块对应的初始恒阻抗负荷无功改变值调整为中间恒阻抗负荷无功改变值;
跳转执行所述采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至所述第三正序电压与所述第一正序电压相等,将当前时刻的所述中间稳定模型确定为目标稳定模型;
若所述第三无功电流与所述第一无功电流不相等,则按照预设第四调整梯度将所述高电压穿越模块的第二无功控制方式、第二调整系数或第二指定值分别对应调整为中间无功控制方式、中间调整系数或中间指定值;
跳转执行所述采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型的步骤,直至所述第三无功电流与所述第一无功电流相等,将当前时刻的所述中间稳定模型确定为目标稳定模型。
7.根据权利要求1所述的动态无功补偿装置的建模方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述故障电力数据与所述实测电力数据相等,则将当前时刻的所述中间稳定模型确定为目标稳定模型。
8.一种动态无功补偿装置的建模系统,其特征在于,包括:
初始稳定模型构建模块,用于响应接收到的初始电力参数,构建动态无功补偿装置对应的初始稳定模型;
实测电力数据计算模块,用于当接收到电网端对应的实测波形和实际控制器参数时,根据从所述实测波形提取的电力信息,计算对应的实测电力数据;
中间稳定模型得到模块,用于采用所述实际控制器参数调整所述初始稳定模型对应的暂态参数,得到中间稳定模型;
故障电力数据输出模块,用于在预设的电压穿越故障场景运行所述中间稳定模型,输出故障电力数据;
第一目标稳定模型得到模块,用于若所述故障电力数据与所述实测电力数据不相等,则调整所述暂态参数,得到所述动态无功补偿装置对应的目标稳定模型。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的动态无功补偿装置的建模方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-7任一项所述的动态无功补偿装置的建模方法。
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